从另一个模板对象调用模板方法时出现奇怪的编译行为

Question

有人能解释一下为什么下面的 c++ 代码没有按预期运行吗：

struct Object {   
  template< int i >
  void foo(){ } 
};

template<int counter>
struct Container {
  Object v[counter];

  void test(){
    // this works as expected
    Object a; a.foo<1>();

    // This works as well:
    Object *b = new Object(); b->foo<1>();

    // now try the same thing with the array:  
    v[0] = Object(); // that's fine (just testing access to the array)

# if defined BUG1
    v[0].foo<1>();   // compilation fails 
# elif defined BUG2
    (v[0]).foo<1>(); // compilation fails
# elif defined BUG3
    auto &o = v[0];
    o.foo<1>();      // compilation fails
# else
    Object &o = v[0];
    o.foo<1>();      // works
# endif
  }
};

int main(){
  Container<10> container;
}

上面的代码在没有标志的情况下编译得很好。如果设置了标志 BUG1 到 BUG3 中的一个，则使用 GCC 4.6 或 4.7 和 clang 3.2 编译会失败（这似乎表明它不是 GCC 错误）。

第 21 到 29 行在语义上做了完全相同的事情（即调用 Object 数组的第一个元素的方法），但只有最后一个版本可以编译。只有当我尝试从模板对象调用模板化方法时，才会出现问题。

BUG1 只是编写调用的“正常”方式。

BUG2 也是一样，但数组访问受括号保护，以防出现优先级问题（但不应该有）。

BUG3 显示类型推断也不起作用（需要使用 c++11 支持编译）。

上一个版本运行良好，但我不明白为什么使用临时变量来存储引用可以解决问题。

我很想知道为什么其他三个无效。

谢谢

Answer 1

你必须使用template作为：

v[0].template foo<1>();  

auto &o = v[0];
o.template foo<1>();     

因为v 的声明依赖于模板参数，这使得v 成为依赖名称。

这里的template 关键字告诉编译器后面的内容是一个模板（在你的例子中，foo 确实是一个模板）。如果foo 不是模板，那么template 关键字就不是必需的（实际上会出错）。

问题在于o.foo<1>() 可以通过两种方式进行解析/解释：一种是正如您所期望的那样（函数调用），另一种方式是这样的：

(o.foo) < 1  //partially parsed

也就是说，foo 是一个成员数据（不是函数），您已经将它与1 进行了比较。所以告诉编译器<不是用来比较o.foo和1，而是用来将模板参数1传递给函数模板，你需要使用template关键字。

Answer 2

在模板中，表达式可以是类型相关的或值相关的。从 14.6.2 开始：

类型和表达式可能取决于模板参数的类型和/或值

在您的情况下，counter 是一个模板参数，v 的声明依赖于它，使 v[0] 成为一个 值相关 表达式。因此名称foo 是一个从属名称，您必须通过以下方式消除它作为模板名称的歧义：

v[0].template foo<1>();